5. Una suspensión acuosa se filtra a presión constante en un filtro prensa de placas y marcos a la temperatura de 20°C. Los marcos tardan en llenarse 24 h, se separan 1500 litros de filtrado por metro cuadrado de área de filtración y se deposita una torta que puede considerarse incompresible La torta se lava con agua a la misma temperatura y presión a la que se efectúa la filtración, empleándose 300 litros/m2 de área de filtración. Para la carga descarga y limpieza de los marcos se emplean 30 min Si los marcos se sustituyen sustituyen por otros de espesor mitad mitad y número doble que que los primitivos calcúlese la nueva capacidad media de filtración, expresada en litros de filtrado/h.m 2 de área de filtración, suponiendo que son las mismas las condiciones de filtración, y que la resistencia ofrecida por el medio filtrante es despreciable frente a la ofrecida por la torta
DATOS P=cte T= 20 °C Filtro de marcos t= 2,5 h llenado de marcos V filtrado 1 = 1500 L/m 2 Torta incompresible Lavado: V lavado= 300 L/M 2 t= 30 min carga descarga y limpieza Marcos e 2 = e 1 /2 Resistencia del medio = despreciable SABIENDO QUE LA PRIMERA CONDICION:
SEGUNDA CONDICIÓN:
CAPACIDAD TOTAL
6. Las experiencias efectuadas con una suspensión homogénea que contiene 15 g de sólidos/litro de agua en un filtro de hojas de tipo Niágara en régimen de filtración a la velocidad constante de 20 litros/min, han conducido a los resultados siguientes:
TABLA: Datos experimentales Tiempo(h)
Diferencia de Presión(kg/cm2)
1
0,32
2
0,52
3
0,73
4
0,93
5
1,16
6
1,33
7
1,52
La resistencia específica de la torta es prácticamente constante para diferencias de presión inferiores a 1,50 Kg/cm 2. Se ha de estudiar el efecto de la variación de la velocidad de filtración sobre la capacidad de filtrado sin que las presiones de operación sobrepases los 1,50
Kg/cm2, teniendo en cuenta que la torta no se lava y que el tiempo de limpieza y descarga el filtro es de 1 h. Constrúyanse las siguientes curvas: a) Tiempo necesario para alcanzar la presión de 1,50 Kg/cm 2 frente a la velocidad constante de filtración b) Volumen del filtrado frente al tiempo necesario para alcanzar la presión de 1,50 Kg/cm2
SOLUCIÓN a) Tiempo necesario para alcanzar la presión de 1,50 Kg/cm 2 manteniéndose a volumen constante
Ec. 6.1
Tiempo(min)
Presión(kg/cm2)
60 120 180 240 300 360 420
0,32 0,52 0,73 0,93 1,16 1,33 1,52
Diagrama P-t 1.8
y = 0,0034x + 0,1229 R² = 0,999
1.6 1.4 ) 1.2
2
m 1 c / g K ( 0.8
P -t
P 0.6
Linear (P -t)
0.4 0.2 0 0
100
200
300
tiempo(min)
400
500
Ec. 6.2
Ec. 6.3
b) Para Volumen del filtrado frente al tiempo necesario para alcanzar la presión de 1,50 Kg/cm2
( ) Presión(kg/cm2) Volumen (L) 0,32
1200,06
0,52
2400,06
0,73
3600,06
0,93
4800,06
1,16
6000,06
1,33
7200,06
1,52
8400,06
Diagrama P-V y = 0.0002x + 0.1228 R² = 0.999
1.8 1.6 1.4 ) 1.2 2 m 1 c / g0.8 K ( P0.6 0.4 0.2 0
P-V Linear (P-V)
0
2000
4000
6000
8000
Volumen(L)
10000
